CN103418602B

CN103418602B - 一种餐厨垃圾预处理方法

Info

Publication number: CN103418602B
Application number: CN201310402953.6A
Authority: CN
Inventors: 肖直; 屈小平; 姚继戈
Original assignee: HUNAN PUHUI ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HUNAN PUHUI ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2033-09-06
Also published as: CN103418602A

Abstract

本发明涉及环保技术领域，公开了一种餐厨垃圾预处理方法，对餐厨垃圾分拣、破碎、筛选，制备第一浆料，提供给加热设备；加热第一浆料，然后输送给保温贮存罐；保温贮存罐将加热后的第一浆料保温贮存并分离为固相物料和第二浆料，为三相分离设备提供第二浆料；用三相分离设备将第二浆料分离成废水、油脂和渣料。通过换热器使用烟气供热的方式加热，解决现有技术使用蒸汽加热对操作人员要求高和使用电加热不稳定的技术问题。

Description

一种餐厨垃圾预处理方法

技术领域

本发明涉及环保技术领域，特别是涉及一种餐厨垃圾预处理方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，使得有机垃圾特别是餐厨垃圾的数量剧上升，由于饮食习惯的不同，我国的餐厨垃圾成分较国外复杂，其油脂，淀粉含量高，高盐分，且在收集时不分类，给餐厨垃圾的处理带来极大的不便。由于餐厨垃圾有机成分含量高，可利用价值高，国家鼓励对餐厨垃圾进行资源化处理利用。

现有的餐厨垃圾预处理方法按照餐厨垃圾最终处置技术的不同，其预处理方式也不尽相同，如专利公开CN102688879A，公开了一种餐厨垃圾预处理系统和方法，其处理方法为餐厨垃圾经分拣机将粗大杂物分拣出来，将分离出来的第一物料由卧式碎浆机对其进行破碎后形成浆料和细小杂物，经回转式格栅除污机和旋流除砂装置进一步将浆料中的杂质去除，经除杂后得到的浆料经过加热设备中的蒸汽盘管装置对其进行加热和保温。加热罐罐体下部的渣料进压榨设备进行压榨脱水，加热后的浆料送到分离设备进行油，水，及固相分离。

餐厨垃圾加热方式较为常见的分为蒸汽加热和电加热两种，蒸汽加热工艺成熟稳定，但需要增加蒸汽锅炉，成本比较高，锅炉是压力容器，属于特种设备，其使用和维护对操作人员要求比较高。餐厨垃圾电加热也是比较常用的方式，电属于清洁能源，环保性好，餐厨垃圾处理一般都是工厂化模式进行处理，处理量比较大，电力负荷需求大大超出了其供电线路负荷，其生产能力受到来严重制约，影响产能。

另外，现有的餐厨垃圾预处理方法中，餐厨垃圾的分拣，破碎，除杂均为独立的工艺单元，工艺流程较长，设备占地面积大，且餐厨垃圾在上述的工艺路线中长时间暴露在外，餐厨垃圾所产生的异味外溢，环保性差，影响操作人员身心健康。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种使用燃烧设备产生烟气对餐厨垃圾加热的餐厨垃圾预处理方法。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供餐厨垃圾预处理方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1：对餐厨垃圾分拣、破碎、筛选，制备第一浆料，提供给加热设备；

S2：加热第一浆料，然后输送给保温贮存罐；

S3：保温贮存罐将加热后的第一浆料保温贮存并分离为固相物料和第二浆料，为三相分离设备提供第二浆料；

S4：用三相分离设备将第二浆料分离成废水、油脂和渣料。

其中，步骤S1包括：

S11：使用带绞龙的分拣装置分拣出餐厨垃圾中的杂物并排出，向破碎装置提供第一物料；

S12：使用带锤刀的破碎装置对第一物料进行破碎，向筛选装置提供二物料；

S13：使用带振动筛的筛选装置分离第二物料中的杂质并排出，向加热设备提供固体颗粒直径10毫米以下的第一浆料。

其中，步骤S2通过换热器使用烟气供热的方式加热第一浆料。

其中，步骤S2包括：

S21：燃烧设备燃烧产生的高温烟气与常温空气混合降温，使混合后中温烟气的温度保持在190～260摄氏度，提供给换热器；

S22：中温烟气进入换热器，在换热器中与第一浆料进行换热，加热第一浆料。

其中，步骤S3具体包括：

经加热的第一浆料进入保温贮存罐，启动电机带动转轴和桨叶旋转，搅拌第一浆料，并按照设定的时间保温贮存，使第一浆料分离成固相物料和第二浆料。

其中，在第一浆料进入保温贮存罐时，通过温度计查看第一浆料的温度，当温度低于设定的温度时，使第一浆料回流到换热器中进行加热，直到保温贮存罐中第一浆料的温度达到设定温度。

其中，所述的设定时间为15～20分钟。

其中，所述的设定温度为60-70摄氏度。

其中，步骤S2采用两个以上的换热器通过并联和/或串联的方式为保温贮存罐提供经加热的第一浆料。

其中，步骤S3采用至少两个保温贮存罐，保温贮存罐并联设置。

（三）有益效果

本发明提供的餐厨垃圾预处理系统和方法具有以下有益效果：

（1）采用燃烧加热，解决现有技术使用蒸汽加热对操作人员要求高和使用电加热不稳定的技术问题；

（2）使用除杂一体机对餐厨垃圾进行除杂，设备紧凑，占地面积小，可以避免餐厨垃圾长期暴露在外，环保性好，同时除杂效果好，在后续加热、保温贮存过程中不会堵塞管道；

（3）使用烟气为换热介质的换热器进行加热，实现连续处理餐厨垃圾的效果，提高工作效率。

附图说明

图1为餐厨垃圾预处理系统的示意图；

图2为餐厨垃圾预处理系统的除杂设备的剖视图；

图3为餐厨垃圾预处理系统的保温贮存罐的剖视图；

图4为本发明餐厨垃圾预处理方法的流程图；

图中，1：燃烧设备；2：混合室；3：烟气分离器；4：除杂设备；401：分拣装置；402：破碎装置；403：筛选装置；404：机架；5：第一贮存池；6：第一泵；7：换热器；8：保温贮存罐；801：壳体；802：进料口；803：出料口；804：固相物料出口；805：臭气出口；806：电机；807：转轴；808：桨叶；809温度计；9：第二贮存池；10：第二泵；11：三相分离设备；12：烟气处理系统；13：臭气处理系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，是本发明餐厨垃圾预处理方法所使用的系统，其包括：依次使用管道连接的除杂设备4、加热设备、保温贮存罐8和三相分离设备11；除杂设备4用于分离掉餐厨垃圾的杂物并制备第一浆料；加热设备用于加热第一浆料；保温贮存罐8用于保温第一浆料，并分离成固相物料和第二浆料；三相分离设备11用于将第二浆料分离成废水、油脂和渣料。

如图2所示，除杂设备4包括分拣装置401、破碎装置402、筛选装置403和机架404，分拣装置401、破碎装置402和筛选装置403从上到下依次连接并安装在机架404上，形成除杂一体机。为了使除杂设备与外部空间分隔开，防止除杂过程中散发异味，在机架404外部设有盖板。餐厨垃圾的分拣，破碎和筛选均在除杂一体机设备内完成，工艺简单，设备紧凑，占地面积小，可以避免餐厨垃圾长期暴露在外，环保性好，能大幅缩小投资规模，经济性好。

如图1所示，加热设备包括燃烧设备1、混合室2、烟尘分离器3以及至少一个换热器7燃烧设备1、混合室2和烟尘分离器3依次使用管道连接；换热器7分别与除杂设备4和烟尘分离器3连接，换热器7采用列管换热器。

如图3所示，本系统包括至少一个保温贮存罐8。保温贮存罐8包括壳体801和搅拌器，壳体801设有进料口802、出料口803、固相物料出口804以及排气口805；进料口802与换热器7连接，出料口803与三相分离设备11连接，固相物料出口804用于排出固相物料，排气口805与脱臭系统13连接；搅拌器包括转轴807、桨叶808和电机806，转轴807可转动地安装在壳体801上，桨叶808固定在转轴807上，电机806与转轴807连接，驱动转轴807转动。保温贮存罐8的出料口803还与换热器7的进口连接；除杂设备4与换热器7之间设有第一阀门，保温贮存罐8与换热器7之间设有第二阀门，保温贮存罐8与三相分离设备11之间设有第三阀门。保温贮存罐8上还设有温度计809，用于查看浆料的温度。

进一步的，如图1所示，换热器7为两个，两个换热器7并联设置；保温贮存罐8为两个，两个保温贮存罐8并联设置。在保温贮存罐8的进料口802处设有第四阀门104，通过打开或者关闭第四阀门，在一个保温贮存罐8存满浆料切换到另一个保温贮存罐8。换热器7也可以使用三个或者三个以上，多个换热器7之间根据需求进行串联和并联设置。保温贮存罐8同样可以选用三个以上，以并联的方式设置。

进一步的，如图1所示，除杂设备4与加热设备之间设有第一泵6；加热设备与三相分离设备11之间设有第二泵10。在第一浆料制备完时，由于整个处理系统的效率限制，不能完全将第一浆料处理完，因此在除杂设备4的出口处设置第一贮存池5，通过第一贮存池5将第一浆料贮存起来，以备加热设备的处理。同样的，在保温贮存罐8的出口处设置有第二贮存池9，用于贮存第二浆料。

进一步的，餐厨垃圾预处理系统还设有烟气处理系统12，烟气处理系统12与换热器7连接，接收换热器7排出的废烟气，处理后排放到大气中，防止烟气污染空气。

如图4所示，基于上述的处理系统本发明餐厨垃圾预处理系统完成的餐厨垃圾预处理方法，其包括以下步骤：

第一步：对餐厨垃圾分拣、破碎、筛选，制备第一浆料，提供给加热设备。具体的包括：

（1-1）使用带绞龙的分拣装置401分拣出餐厨垃圾中的杂物并排出，向破碎装置提供第一物料。将收集后的餐厨垃圾由投料口将其投入分选装置401内，通过分拣装置401内的绞龙的不断旋转和筛网的共同作用，将大垃圾、塑料布、纸等杂物分拣出来排出分拣装置401，相对较小的垃圾作为第一物料通过落料斗进入破碎装置402。

（1-2）使用带锤刀的破碎装置对第一物料进行破碎，向筛选装置提供第二物料。破碎装置402内的的锤刀高速旋转锤击第一物料，对第一物料进行破碎形成固体颗粒小于10毫米的第二物料，第二物料落到筛选装置403，由筛选装置403进行筛选。

（1-3）使用带振动筛的筛选装置分离第二物料中的杂质并排出，向加热设备提供固体颗粒直径10毫米以下的第一浆料。通过筛选装置将第二物料中无法被破碎的杂质（如金属瓶盖、小块瓷片等）筛选出来并排出筛选装置403，达到筛选要求的具有固体颗粒小于10毫米的的餐厨垃圾与水混合作为第一浆料进入到第一贮存池5贮存，向加热设备提供第一浆料。

采用三步进行除杂，更好的将餐厨垃圾中的杂物进行清除，制备出的第一浆料颗粒较小，粒度较为均匀，不会堵塞后续的处理管道。

第二步：通过换热器使用烟气供热的方式加热第一浆料，然后输送给保温贮存罐。具体的包括：

（2-1）使用燃烧设备1燃烧天燃气、燃油、煤等可燃物产生的高温烟气与常温空气混合降温后经过混合室2沉降除去灰尘，使混合室2的排出的中温烟气的温度保持在190～260摄氏度，中温烟气经烟尘分离器3进一步除去烟尘，然后提供给换热器。高温烟气经过除尘，防止烟尘在换热器中沉积，影响高温烟气的流动，降低换热效果。前述的除尘步骤为非必要步骤，当使用天燃气时，可以不进行除尘处理。燃烧设备燃烧产生的高温烟气与常温空气混合降温，使混合后中温烟气的温度保持在190～260摄氏度，直接提供给换热器。

（2-2）中温烟气进入换热器7，在换热器7中与第一浆料进行换热，加热第一浆料。在第一贮存池5中的第一浆料由第一泵6输送到换热器7，在换热器7中与中温烟气进行换热，高温烟气的温度降低，第一浆料的温度升高。换热器7采用列管换热器，其中，高温烟气走壳程，第一浆料走管程。采用换热器进行加热，第一浆料不与加热介质直接接触。这种换热器进行加热的方式可以实现连续性的加热。用烟气加热，综合传热系数高，热效率高，排烟温度低，节约燃料，不污染被加热的浆料，安装容易，操作简便，控制稳定，体积紧凑，应用范围广泛。解决现有技术采用蒸汽加热装置产生的对操作人员要求高的难题，同时解决现有技术采用电加热装置产生的供电线路负荷过大产生的不稳定的问题。为了使换热后的烟气不污染空气，将换热器7的烟气排出口与烟气处理系统12连接，烟气进行处理后排放到大气中。

优选的，采用两个以上的换热器7通过并联和/或串联的方式为保温贮存罐提供经加热的第一浆料。使用并联的换热器进行加热可以扩大产能，同时为更多的第一浆料进行加热。通过串联的换热器可以提供较高温度的第一浆料，保证第一浆料的温度符合要求。在系统中设置多个换热器，根据需要对换热器进行并联和串联混合排列。例如采用三个换热器，其中两个换热器串联设置后再与另外一个换热器并联。

第三步：保温贮存罐将加热后的第一浆料保温贮存并分离为固相物料和第二浆料，为三相分离设备提供第二浆料。具体的包括：

经加热的第一浆料经保温贮存罐8的进料口802进入保温贮存罐8，启动电机806带动转轴807和桨叶808旋转，搅拌第一浆料，在第一浆料达到预设的体积时停止进料，按照设定的时间保持第一浆料的温度，设定的时间为15～20分钟，使第一浆料分离成固相物料和第二浆料。经过加热的第一浆料进入保温贮存罐8，在第一浆料达到预设的体积时，关闭第四阀门，使浆料不能继续进入保温贮存罐。由于搅拌器不断的搅动，使第一浆料受热更均匀，搅拌还能使第一浆料中的垃圾进一步细化，同时第一浆料中的固相物料沉积在保温贮存罐的下部，第一浆料分离出固相物料沉淀到保温贮存罐中，其他的作为第二浆料通过出料口排出并贮存于第二贮存池9，供三相分离设备11使用。在此过程中，保温贮存罐中会产生臭气，将臭气通过排气口805排出到臭气处理系统13进行处理，以免臭气逸到空气中，污染空气。

在第一浆料进入保温贮存罐时，通过温度计查看第一浆料的温度，当温度低于设定的温度时，使第一浆料回流到换热器7中进行重新加热，直到保温贮存罐8中第一浆料的温度达到设定温度，设定的温度为60～70摄氏度。具体操作如下：打开保温贮存罐8与换热器7之间的第二阀门102，关闭除杂设备4与换热器7之间的第一阀门101以及保温贮存罐8与三相分离设备11之间的第三阀门103，使保温贮存罐8中的第一浆料回流到换热器7中进行加热，进入保温贮存罐8，直到保温贮存罐8中的第一浆料的温度达到设定温度。

由于浆料在保温贮存罐中需要保温15～20分钟，为了保证处理工作的连续性，设置两个并联的保温贮存罐，在其中一个保温贮存罐进行保温的过程中，不能再接收第一浆料，此时切换到另一个保温贮存罐，使用另一个保温贮存罐接收第一浆料，达到处理系统连续工作的效果。也可以采用三个或者三个以上的保温贮存罐，保温贮存罐并联设置。根据所需要的产能开启保温贮存罐的数量。

第四步：用三相分离设备将第二浆料分离成废水、油脂和渣料。使用第二泵10将储存于第二贮存池9中的第二浆料输送到三相分离设备11中，三相分离设备11将第二浆料分离成废水、油脂和渣料。其中，废水经过处理后排放，油脂作为燃料油原料生产燃料油，渣料可以堆积发酵变成肥料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种餐厨垃圾预处理方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S2：加热第一浆料，然后输送给保温贮存罐；

S4：用三相分离设备将第二浆料分离成废水、油脂和渣料；

步骤S2通过换热器使用烟气供热的方式加热第一浆料。

2.如权利要求1所述的餐厨垃圾预处理方法，其特征在于，步骤S1包括：

3.如权利要求1所述的餐厨垃圾预处理方法，其特征在于，步骤S2包括：

4.如权利要求1所述的餐厨垃圾预处理方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

5.如权利要求4所述的餐厨垃圾预处理方法，其特征在于，在第一浆料进入保温贮存罐时，通过温度计查看第一浆料的温度，当温度低于设定的温度时，使第一浆料回流到换热器中进行加热，直到保温贮存罐中第一浆料的温度达到设定温度。

6.如权利要求4所述的餐厨垃圾预处理方法，其特征在于，所述的设定时间为15～20分钟。

7.如权利要求5所述的餐厨垃圾预处理方法，其特征在于，所述的设定温度为60-70摄氏度。

8.如权利要求3所述的餐厨垃圾预处理方法，其特征在于，步骤S2采用两个以上的换热器通过并联和/或串联的方式为保温贮存罐提供经加热的第一浆料。

9.如权利要求1所述的餐厨垃圾预处理方法，其特征在于，步骤S3采用至少两个保温贮存罐，保温贮存罐并联设置。